6.3.3- 通用串行总线（USB）（教案）-《计算机原理》同步教学（电子工业出版社第3版）

教案 编号：PTGZ-289 流水号：056 （首页）共 4页 课程 《计算机原理》 一体化 理论 章节（课题）及内容 通用串行总线（USB） 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： · 了解通用串行总线(USB)的发展历程和标准版本。 · 掌握USB的接口类型、传输速率和通信协议。 · 熟悉USB设备的基本分类和典型应用。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. USB的发展历程、标准版本和接口类型。 2. USB的传输速率和通信协议。 3. USB设备的基本分类和典型应用。 教学难点 1. USB通信协议的工作原理。 2. USB设备的枚举和配置过程。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 · 讲授法：通过讲解USB的发展历程、标准版本、接口类型、传输速率和通信协议，使学生掌握相关知识。 · 案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解USB在实际应用中的优缺点。 · 讨论法：鼓励学生提问和发表观点，培养学生的思辨能力和团队协作精神 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 1. 通过回顾串行通信接口标准，引出通用串行总线(USB)的概念。 2. 通过展示不同类型的USB设备，激发学生的学习兴趣。 2分钟 讲授新课 练习指导 1. USB的发展历程和标准版本 2. 1. USB的起源和发展。 2. USB 1.0、1.1、2.0、3.0和3.1等标准版本的介绍。 3. USB的接口类型 4. 4. Type A、Type B、Micro-USB和Type C等接口类型的介绍。 4. 各种接口类型的优缺点和应用场景。 5. USB的传输速率和通信协议 6. 6. USB的传输速率介绍（1.5Mbps、12Mbps、480Mbps、5Gbps等）。 6. USB的通信协议介绍（控制传输、批量传输、中断传输和等时传输）。 7. USB设备的基本分类和典型应用 8. 8. 人机交互设备（如键盘、鼠标等）。 8. 存储设备（如U盘、移动硬盘等）。 8. 通信设备（如调制解调器、网络适配器）。 8. 音频和视频设备（如摄像头、扬声器）。 通用串行总线（USB）的发展历程和标准版本如下： 1. **USB 1.0**：1996年发布，理论传输速度为1.5 Mbps。 2. **USB 1.1**：1998年发布，理论传输速度为12 Mbps。 3. **USB 2.0**：2000年发布，理论传输速度为480 Mbps。 4. **USB 3.0**：2008年发布，理论传输速度为5 Gbps。 5. **USB 3.1**：2013年发布，理论传输速度为10 Gbps。 6. **USB 3.2**：2015年发布，理论传输速度为20 Gbps。 7. **USB 4.0**：2019年发布，理论传输速度为40 Gbps。 USB的接口类型包括： 1. **USB Type-A**：最常见的接口，用于电脑、鼠标、键盘、U盘等。 2. **USB Type-B**：主要用于大型设备和专业领域，如打印机、移动硬盘、扫描仪等。 3. **USB Type-C**：新型接口，体积小，支持正反插，适用于Android手机和国产手机。 USB的传输速率随着标准的更新而不断提高，但实际传输速度受设备性能、线缆质量和连接环境等因素影响。USB的通信协议包括USB 1.x、USB 2.0、USB 3.x和USB 4.0等，每个标准都有其特定的通信协议和电气规范。 总之，USB是一种广泛应用于计算机和消费电子产品的接口标准，其发展历程和标准版本不断演进，以满足日益增长的数据传输需求。 10分钟 7分钟 自主学习 8分钟 练习训练 1. 请简述USB的发展历程和标准版本。 2. 请比较不同类型的USB接口及其应用场景。 3. 请描述USB的传输速率和通信协议。 4. 请列举至少三种USB设备及其典型应用。 12分钟 布置作业 1. 阅读教材相关章节，加深对USB接口技术的理解。 2. 设计一个基于USB接口的数据传输系统，要求包括硬件选型、软件编程和系统测试。 1分钟 总结回顾 1. 本节课主要学习了通用串行总线(USB)的发展历程、标准版本、接口类型、传输速率和通信协议。 2. 重点掌握了USB设备的基本分类和典型应用。 3. 通过对比不同接口类型和传输速率，加深了